فرمویر(Firmware) چیست؟

Firmware نوعی نرم‌افزار است که درون دستگاه‌های سخت‌افزا تعبیه شده است. برخلاف نرم‌افزارهای معمولی که می‌توانند نصب و به‌روزرسانی شوند؛ این نرم افزار بیشتر با خود دستگاه مرتبط است. Firmware در حافظه‌های فقط خواندنی (ROM) یا چیپ‌های حافظه فلش درون دستگاه قرار دارد و وظیفه اجرای برنامه‌ها و کنترل سخت‌افزار دستگاه را برعهده دارد. این نرم‌افزار به عنوان واسط، اجزای فیزیکی، دستگاه را با نرم‌افزارهای سطح بالاتر هماهنگ می‌کند و دستورالعمل‌های لازم برای عملکرد صحیح سخت افزار را ارائه می‌دهد. به عبارت دیگر Firmware نقش حیاتی در بهبود عملکرد کلی دستگاه و افزایش کارایی آن دارد. 

"Firmware به عنوان زبان واسط بین سخت‌افزار و نرم‌افزارهای سطح بالاتر عمل می‌کند. وظیفه اصلی آن ارائه دستورات لازم برای عملکرد صحیح اجزای سخت‌افزاری است. همچنین وظایفی چون مدیریت منابع، انجام تنظیمات ابتدایی، و ارائه پروتکل‌های ارتباطی را بر عهده دارد."

نحوه‌ی عملکرد Firmware

 بررسی اولیه:

به محض روشن نمودن دستگاه Firmware فعال شده و شروع به کار می‌کند و قطعات سخت‌افزاری را بررسی می‌کند. این فرایند شامل انجام تست های تشخیصی برای اطمینان از عملکرد صحیح قطعات است.

 فرآیند Bootstrap:

Firmware فرآیند Bootstrap را آغاز و اجزای ضروری برای کنترل سیستم عامل را بارگذاری می‌کند. این فرآیند شامل بارگذاری درایورهای لازم، برقراری ارتباط با دستگاه های جانبی و راه اندازی حافظه و سیستم‌های ذخیره سازی است.

کنترل و ارتباط:

پس از اینکه سیستم‌عامل کنترل و مدیریت را به عهده گرفت Firmware همچنان نقش محوری را ایفا می‌کند. نقش Firmware تسهیل ارتباط بین نرم‌افزار و سخت‌افزار است؛ همچنین تضمین می‌کند که تمامی اجزای سخت‌افزاری به درستی شناخته شده و با نرم‌افزارهای مختلف هماهنگ شود. همین امر سبب می‌شود تا سیستم به طور پیوسته و بهینه عمل کند و تمامی قطعات به درستی با یکدیگر تعامل داشته باشند.

امنیت و به روز رسانی:

Firmwareها اغلب دارای پروتکل های رمزگذاری و اقدامات امنیتی برای محافظت از دستگاه در برابر آسیب‌های احتمالی است. علاوه بر این طراحان Firmware به‌روزرسانی‌ این نرم افزار را به صورت دوره‌ای منتشر می‌کنند تا عملکرد سیستم را بهبود، اشکالات به وجود آمده را برطرف و نقاط ضعف امنیتی را اصلاح نمایند. 

نکاتی در مورد Firmware:

• کنترل عملکردهای اساسی: Firmware عملیات اساسی دستگاه مانند روشن شدن، شناسایی اجزای سخت افزاری و اجازه برقراری ارتباط با یکدیگر را کنترل و مدیریت می‌کند.
• دستگاه‌های که از Firmware استفاده می‌کنند: تلفن‌های هوشمند، دستگاه‌های هوشمند خانگی، رایانه‌ها (BIOS)، روترها، دوربین‌ها، مودم‌های فیبر نوری و...
• تفاوت Firmware با نرم افزار: برخلاف نرم‌افزار، Firmware برای تعامل با کاربران طراحی نشده‌اند، در حقیقت آنها به صورت عملیاتی و کاربردی در پس زمینه کار می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که عناصر فیزیکی دستگاه به درستی عمل می‌کنند. 

به‌روزرسانی Firmware

در دنیایی که فناوری به‌طور مداوم در حال پیشرفت است، اغلب با انتخاب یکی از این موارد مواجه هستیم: ارتقاء به جدیدترین سخت‌افزار یا به‌روزرسانی Firmware دستگاه‌های موجود. قطعا انتخاب به روز رسانی نرم افزار انتخابی عاقلانه و مقرون به صرفه می‌باشد؛ چرا که به‌روزرسانی firmware این امکان را فراهم می‌کند که بدون نیاز به خرید دستگاه‌های جدید و پر هزینه، از ویژگی‌های جدید و بهبود عملکرد بهره‌مند شد. از مزایای به‌روزرسانی‌های firmware، توانایی رفع اشکالات و آسیب‌پذیری‌های امنیتی است.

به‌روزرسانی‌های منظم firmware کمک می‌کند تا دستگاه‌ها از حالت قدیمی خارج نشوند؛ و ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدید از طریق به‌روزرسانی‌ اضافه شوند. 

نحوه‌ی به روز رسانی Firmware

Update Firmware در بسیاری از دستگاه‌ها به صورت بی سیم قابل انجام است، البته این موضوع به قابلیت‌ها و گزینه‌های اتصال دستگاه بستگی دارد. به‌روزرسانی‌های Firmware در دستگاه‌های مدرن به طور فزاینده ای رایج و راحت شده است. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

• گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها: اکثر گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها می‌توانند از طریق وای فای یا اتصال داده تلفن همراه، به صورت بی سیم (OTA) به‌روزرسانی Firmware دریافت کنند. تولیدکنندگان و ارائه دهندگان سیستم عامل اغلب بروزرسانی های فرمویر را برای بهبود عملکرد، معرفی ویژگی های جدید یا رفع آسیب پذیری های امنیتی منتشر می‌کنند.
• تلویزیون‌های هوشمند و دستگاه‌های پخش استریم: بسیاری از تلویزیون‌های هوشمند و دستگاه‌های پخش استریم قابلیت دریافت بروزرسانی‌های فرمویر به صورت بی سیم را دارند. این بروزرسانی‌ها می‌توانند از طریق Wi-Fi یا اتصال اینترنت ارائه شوند. Update Firmware ممکن است قابلیت‌های دستگاه را افزایش دهند، اشکالات را برطرف کنند یا سازگاری با سرویس‌ها یا فرمت‌های جدید را فراهم کنند.
• بروزرسانی فرمویر مودم‌های فیبر نوری و روترهای شبکه: روترها و مودم‌های شبکه اغلب از به‌روزرسانی‌های سیستم عامل (Update Firmware) از طریق شبکه پشتیبانی می‌کنند. تولیدکنندگان این بروزرسانی‌ها را برای بهبود امنیت، بهبود عملکرد یا افزودن ویژگی‌های جدید منتشر می‌کنند.
• دستگاه های اینترنت اشیا (IoT): دستگاه‌های Internet of objects، مانند دستگاه‌های هوشمند خانگی می‌توانند به صورت بی سیم بروزرسانی‌های Firmware دریافت کنند. این بروزرسانی‌ها به طور معمول از طریق گزینه‌های اتصال دستگاه، مانند Wi-Fi یا بلوتوث، ارائه می‌شوند. آنها می‌توانند آسیب پذیری های امنیتی را رفع نمایند یا حتی قابلیت های جدید را ارائه دهند.

نمونه‌ای از Update Firmware مودم فیبر نوری

در حالی که Update Firmware بی سیم در حال رواج پیدا کردن هستند، ذکراین نکته ضروری است که برخی دستگاه ها برای به‌روزرسانی Firmware همچنان ممکن است به اتصالات فیزیکی نیازداشته باشند. برای مثال:

• برخی از دستگاه های قدیمی یا تخصصی ممکن است برای بروزرسانی فرمویر خود به اتصالات فیزیکی، مانند کابل USB یا یک رابط برنامه نویسی خاص، متکی باشند.
• سیستم های صنعتی یا تعبیه شده اغلب برای بروزرسانی فرمویر دارای پورت‌ها یا کانکتورهای برنامه نویسی اختصاصی هستند که نیازمند دسترسی فیزیکی به دستگاه است.

به طور خلاصه، امکان سنجی به روزرسانی‌های Firmware بی سیم به قابلیت‌ها و گزینه‌های اتصال دستگاه بستگی دارد. بسیاری از دستگاه‌های مصرفی مدرن از به‌روزرسانی‌های بی سیم پشتیبانی می‌کنند، اما برخی از دستگاه‌ها یا شرایط خاص ممکن است همچنان برای به‌روزرسانی Firmware به اتصالات فیزیکی نیاز داشته باشند.

چند دلیل رایج برای به روز رسانی سیستم عامل در دستگاه‌ها چیست؟

۱. رفع اشکال و بهبود عملکرد:  نرم افزا‌ها به ندرت بی عیب و نقص هستند، حتی دقیق ترین سیستم عامل‌های تست شده هم می‌توانند دارای اشکال باشند. به‌روزرسانی‌ها اغلب برای رفع این اشکال‌ها منتشر می‌شوند و باعث بهبود پایداری و عملکرد کلی دستگاه می‌گردند. این می‌تواند منجر به کارکرد روان تر، خرابی کمتر و تجربه کاربری بهتر شود.

۲. رفع آسیب پذیری‌های امنیتی: در دنیای امروز، امنیت اهمیت بالایی دارد. تولیدکنندگان برای محافظت از داده‌ها و عملکرد دستگاه کاربران، باید به سرعت این آسیب پذیری‌‌ها را اصلاح کنند. به‌روزرسانی‌های Firmware اغلب برای رفع آسیب پذیری‌های کشف شده جدید هستند تا دستگاه شما را از تهدیدات بالقوه در امان نگه دارند.

۳. ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدید: گاهی اوقات، به‌روزرسانی‌های Firmware ویژگی‌ها و قابلیت‌های کاملا جدیدی را به دستگاه شما ارائه می‌کند. این می‌تواند به معنای افزودن گزینه‌های جدید به برنامه‌های موجود، سازگاری با سرویس‌ها یا فرمت‌های جدید و یا حتی باز کردن قابلیت‌های کاملا جدید باشد.

۴. بهبود سازگاری سخت افزار: با پیشرفت تکنولوژی، قطعات سخت افزاری جدیدی عرضه می‌شوند. با Update Firmware می‌توانید اطمینان حاصل نماید که دستگاه شما به درستی با این قطعات جدید تعامل و ارتباط برقرار نمایند، و همچنین عملکرد را بهینه سازی کرده و از مشکلات احتمالی سازگاری جلوگیری نماید.

۵. بهینه سازی دستگاه و بهبود کارایی: با گذشت زمان سازندگان ممکن است راه‌هایی برای بهینه سازی عملکرد دستگاه یا استفاده از منابع از طریق به روز رسانی سیستم عامل پیدا کنند. این به روز رسانی‌ها می‌تواند منجر به بهبود عمر باتری، سرعت پردازش سریع‌تر یا استفاده کارآمدتر از منابع سیستم شود.